economia em energia
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE CONSTRUÇÃO CIVIL
ESPECIALIZAÇÃO EM CONSTRUÇÕES SUSTENTÁVEIS
JULIANA ZANDONA FERREIRA
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LÂMPADAS FLUORESCENTES
TUBULARES T8 E TUBULARES DE LED
MONOGRAFIA DE ESPECIALIZAÇÃO
CURITIBA
2014
JULIANA ZANDONA FERREIRA
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LÂMPADAS FLUORESCENTES
TUBULARES T8 E TUBULARES DE LED
Monografia apresentada para a obtenção do título de
Especialista no Curso de Pós Graduação em
Construções Sustentáveis, Departamento Acadêmico
de Construção Civil, Universidade Tecnológica
Federal do Paraná, UTFPR.
Orientador: Prof. Dr. José Alberto Cerri
CURITIBA
2014
JULIANA ZANDONA FERREIRA
ESTUDO COMPARATIVO ENTRE LÂMPADAS FLUORESCENTES
TUBULARES T8 E TUBULARES DE LED
Monografia aprovada como requisito parcial para obtenção do título de Especialista no
Curso de Construções Sustentáveis, Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR,
pela comissão formada pelos professores:
Orientador (a):
________________________________________
Prof. Dr. José Alberto Cerri
Professor do III CECONS, UTFPR
Banca:
_____________________________________________
Prof. Dr. Jair Urbanetz,
Departamento Acadêmico de Eletrotécnica - DAELT, UTFPR
________________________________________
Prof. MTec. João Gois
Departamento Acadêmico de Eletrônica - DAELN, UTFPR
CURITIBA
2014
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho aos meus pais, e em especial à minha mãe, Adriana Zandona
Ferreira por guiar meus passos... Saudades....
AGRADECIMENTOS
Um agradecimento especial à Nicole Albizu Piaskowy por seu bom humor, parceria e
amizade, o que me incentivou a concluir este trabalho;
Agradeço a meu irmão, Alexandre Zandona Ferreira, futuro engenheiro eletricista,
“mago do DIALux”, pelas assessorias no uso do software e revisão de conteúdo;
Ao Luiz Henrique Mussi Maestrelli pela inspiração na escolha do tema, fornecimento
das lâmpadas de LED utilizadas no trabalho, por sua paciência, atenção e suporte;
Ao professor Aloísio Schmid da UFPR, pela prontidão e fornecimento de material
utilizado nos estudos;
Ao professor José Alberto Cerri, pelas assessorias e atenção;
Ao Paulo e ao Wesley, da UTFPR, pela colaboração na substituição das lâmpadas;
Ao meu pai Adilson Ferreira pelos incentivos a realizar essa especialização.
RESUMO
O uso de lâmpadas de LED em projetos de iluminação artificial vem aumentando nos últimos
anos e em muitos casos, já foi comprovada sua durabilidade, eficiência energética e luminosa
em comparação com lâmpadas convencionais. Toda essa economia e maior durabilidade reduz
os impactos ao meio ambiente, seja na redução da emissão de CO2 por kWh de energia gerada,
seja por reduzir a quantidade de lixo ou pela ausência de elementos tóxicos a saúde humana e
ao meio ambiente. No entanto, faltam estudos comparativos que comprovem a viabilidade da
substituição de lâmpadas econômicas, como é o caso das fluorescentes tubulares T8, por
tubulares do tipo LED. Este trabalho tem como objetivo comparar os dois tipos de lâmpadas,
verificando o desempenho luminoso do LED e sua viabilidade econômica.
Palavras-chave: eficiência, lâmpadas fluorescentes tubulares T8, tubulares de LED, estudo
comparativo.
SUMÁRIO
1.INTRODUÇÃO ..................................................................................................................... 8
1.1 Justificativa da pesquisa .................................................................................................... 9
1.2 Objetivo ............................................................................................................................. 9
1.3 Estrutura da pesquisa ........................................................................................................ 9
2. REVISÃO DA LITERATURA ......................................................................................... 10
2.1 Panorama mundial e nacional sobre consumo energético .............................................. 10
2.2 Conceituação ................................................................................................................... 17
2.2.1 Conceitos luminotécnicos .................................................................................... 17
2.2.2 Evolução tecnológica das lâmpadas .................................................................... 26
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ........................................................................... 36
3.1 Cálculo do payback a partir de dados de fábrica ............................................................ 37
3.2 Simulação no software DIALux ..................................................................................... 38
3.3 Ensaio fotométrico .......................................................................................................... 38
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 42
4.1 Cálculo do payback a partir de dados de fábrica ............................................................ 42
4.2 Simulação no software DIALux ..................................................................................... 47
4.3 Ensaio fotométrico .......................................................................................................... 52
5. CONCLUSÃO .................................................................................................................... 53
REFERÊNCIAS .................................................................................................................... 56
8
1. INTRODUÇÃO
A desestabilização da economia mundial na década de 70 - quando os preços do barril
de petróleo chegaram a quadriplicar, provocando a recessão nos Estados Unidos e na Europa
(DIPLÔ, 2014) - levou a humanidade a perceber sua dependência do petróleo. Foi nesse
contexto que surgiram as primeiras iniciativas em buscar fontes alternativas de energia, em
aumentar a eficiência energética e reduzir o consumo.
Esses padrões de consumo exacerbado característicos do fim do século XIX e do século
XX, embasaram o surgimento dos conceitos de sustentabilidade que começaram a ser
propagados em 1972 com a Conferência de Estocolmo sobre o Ambiente Humano e se
popularizaram com a Eco-92 no Rio de Janeiro.
Os últimos dados sobre a produção de energia no mundo, indicam que as maiores fontes
geradoras de energia elétrica são as maiores emissoras de gases CO2, agravadores do efeito
estufa: mais de 67% da energia elétrica produzida vem da queima de derivados de petróleo,
carvão mineral e gás natural; e apenas 16% tem origem na hidroeletricidade, uma fonte
energética considerada renovável por muitos estudiosos. No Brasil, a maior parte da energia
elétrica produzida é de origem em hidrelétricas, e pequena parcela vem de termelétricas
(ANTÔNIO GUILHERME, 2014).
O dióxido de carbono (CO2) em conjunto com o metano (CH4) e óxido nitroso (N2O)
são os principais agentes agravadores do aquecimento global. (INSTITUTO CARBONO
BRASIL, 2014). Para cada quilowatt (kW) de energia economizada ocorre uma redução da taxa
de emissão de CO2, chegando a 1tonelada para cada megawatt hora. A utilização de lâmpadas
e aparelhos eletrônicos mais econômicos e mais duráveis também contribui na redução da
demanda energética e na geração de lixo (LEDSOLUTIONS, 2014).
Na construção civil, a busca por projetos de edificações mais eficientes, de baixo
impacto ao meio ambiente e de reduzida demanda energética, vêm forçando a indústria e os
profissionais das áreas de engenharia, design de produto, interiores e arquitetura a se renovarem
e a criarem novas soluções.
As áreas relacionadas a iluminação artificial são responsáveis por parcela significante
na demanda energética, tanto em grande escala - como na iluminação de vias públicas ou de
edifícios industriais, - quanto em escalas menores - em edifícios comerciais e habitacionais. O
desenvolvimento de luminárias com tecnologia LED (Light Emitting Diode) surge, nesse
9
contexto, como alternativa para as lâmpadas convencionais de baixo rendimento energético.
1.1 JUSTIFICATIVA DA PESQUISA
Já foram comprovadas, em inúmeros estudos, as vantagens de luminárias LED sobre
outras que utilizem lâmpadas incandescentes ou halógenas, como no o artigo “LED versus
Lâmpadas Convencionais” (BLEY, 2011), no “Estudo Fotométrico de Lâmpadas de LED”
(BARBOSA, 2012) e no “LED, o novo paradigma da iluminação pública” (SALES, 2011).
No entanto quando se trata de comparar lâmpadas fluorescentes, já mais econômicas,
com LEDs equivalentes, há poucos estudos comparativos que possam comprovar que o LED
se apresente como alternativa viável. Alguns estudos a respeito já buscaram essa resposta, como
no artigo em inglês “Should You Replace your T8 Fluorescent Lamps with T8 LED tubes?”
(PREMIER LIGHTINING, 2013) e no “Viabilidade da transição da Fluorescente para o LED
no Ambiente Industrial” (MODENA, 2011).
1.2 OBJETIVO
Deste modo, o presente estudo tem como objetivo comparar os dois tipos de lâmpadas,
as tubulares fluorescentes compactas, muito utilizadas em edifícios públicos e comerciais, e as
tubulares de LED, como opção para a substituição dessas lâmpadas.
1.3 ESTUTURA DA PESQUISA
O trabalho se estrutura em cinco capítulos e referência bibliográfica. No capítulo 2, será
apresentado o panorama mundial e nacional sobre a demanda e produção energética e
tendências desse consumo para os próximos anos. Serão abordadas as características da luz, os
conceitos de iluminação e tipos de lâmpadas comercializadas. Serão apresentados fatores
relevantes das lâmpadas convencionais, com ênfase nas fluorescentes, como: história,
fabricação, funcionamento, descarte e propriedades técnicas. Será explicado o conceito de
funcionamento das lâmpadas de LED, abrangendo os aspectos de produção das lâmpadas, os
aspectos econômicos (payback), e estudo de caso.
No capítulo 3, será apresentada a metodologia do trabalho, cuja análise dar-se-á em um
procedimento experimental dividido em três etapas: a primeira através da comparação de
valores luminotécnicos e da eficiência energética fornecidos pelos fabricantes; na segunda, de
simulações no software DIAlux; e por último, de medições in loco da iluminância de uma
pequena cozinha da UTFPR.
10
No capítulo 4, serão analisados os dados obtidos em cada etapa, quando será possível
fazer uma comparação real e mais justa dos dois tipos de lâmpadas.
No capítulo 5, da conclusão geral do trabalho, será demonstrado se as lâmpadas
tubulares de LED podem ser alternativas viáveis às tubulares fluorescentes.
2. REVISÃO DA LITERATURA
2.1 PANORAMA MUNDIAL E NACIONAL SOBRE CONSUMO ENERGÉTICO
Para compreender melhor as razões do desenvolvimento deste trabalho, faz-se
necessário avaliar o panorama mundial e nacional a respeito do consumo e da geração de
energia e seus desdobramentos ambientais e sociais.
As fontes de energia são classificadas em renováveis - aquelas oferecidas pela natureza
de maneira ininterrupta, como o sol, os ventos e os mares - e não-renováveis, esgotáveis pois
seu uso ocorre em uma velocidade muito superior ao tempo necessário para serem formados de
maneira natural – tais como os combustíveis fósseis, o carvão mineral, o petróleo, o gás natural,
e os combustíveis radioativos. As chamadas fontes primárias de energia, ou fontes de energia
natural, são aquelas obtidas diretamente de recursos naturais que podem gerar energia de forma
direta, tais como a energia hídrica, solar e eólica; biomassa, oceânica e geotérmica; carvão
mineral, gás natural e petróleo. As fontes secundárias de energia, são aquelas obtidas da
atuação do homem sobre as fontes primárias, como a gasolina e a eletricidade (que pode ser
gerada a partir da transformação da energia eólica, solar e hídrica, por exemplo)
(ELETROBRÁS, 2014).
O desenvolvimento econômico de um país demanda geração de energia para produzir
luz, calor, força e movimento, sejam elas produzidas por fontes primárias ou secundárias. O
consumo de energia elétrica per capita é um grande indicador dos índices de desenvolvimento
de uma nação:
O consumo total de energia elétrica não deve ser utilizado para comparar
diversos países porque não leva em consideração as diferenças de população. Por isso,
o índice de consumo utilizado mundialmente é o consumo de energia elétrica por
habitante, denominado de consumo per capita.
Não é por acaso que a Islândia possui o maior consumo de energia per capita e
apresenta o maior índice de desenvolvimento humano. Brasil e Rússia, praticamente
empatados, são os únicos países, do grupo denominados BRICs, no grupo de países
com IDH elevado. Contudo, isto nos coloca apenas no distante 70 lugar na classificação
do Índice de Desenvolvimento Humano, último lugar no grupo de IDH elevado
(ANTÔNIO GUILHERME, 2014).
11
As projeções apontam para um aumento de 56% no consumo energético em escala
mundial entre 2010 e 2040, segundo o IEO 2013 – EIA (sigla em inglês para International
Energy Outlook 2013 – U.S. Energy Information Administration). O consumo de países não-
OCDE1 deve aumentar em 90% e de países OCDE em 17%, aumento ilustrado na gráfico 1, a
seguir.
GRÁFICO 1: Consumo energético mundial (Quadrilhões Btu) 1990-2040
FONTE: EIA (2013a)
O gráfico 2 ilustra as tendências a nível mundial de aumento do consumo energético por
origem, de 2010 até 2040. Os combustíveis fósseis (carvão mineral, o petróleo e o gás natural)
ainda serão a maior fonte de energia no mundo, porém nas projeções, o consumo principalmente
de petróleo deve sofrer uma queda de 2% entre 2010 e 2040, em sua maioria devido à alta
prevista nos preços, o que levará muitos consumidores a procurarem fontes alternativas de
energia. O aumento mais significativo se dará nas fontes renováveis subindo de 11% em 2010
para 15% em 2040 seguido da energia nuclear, de 5% para 7% (EIA, 2013a).
Sobre as emissões de gases poluentes, apesar das políticas e leis limitadoras do uso de
combustíveis fósseis, a emissão de dióxido de carbono (CO2) relacionado à produção energética
1 A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico – OCDE (em inglês OECD) é uma organização internacional
composta por 34 membros fundada em 14 de dezembro de 1961 com o objetivo de trocar informações e alinhar políticas com o objetivo de
potencializar seu crescimento econômico e colaborar com o desenvolvimento de todos os demais países membros. A OCDE é um órgão internacional e intergovernamental que reúne os países mais industrializados e alguns emergentes como México, Chile e Turquia. O Brasil não
é membro da OCDE, porém participa do programa de enhanced engagement (engajamento ampliado) que lhe permite participar de Comitês
da Organização. (PCN, 2014)
12
deve subir 46% em trinta anos: de 31 bilhões de toneladas em 2010, para 36 bilhões em 2020,
e para 45 bilhões em 2040 (EIA, 2013a).
GRÁFICO 2: Consumo energético mundial por tipo de combustível 1990-2040
FONTE: EIA (2013a)
O gráfico 3, ilustra o cenário de consumo por fonte energética em 2010, o uso de
combustíveis fósseis é responsável por mais de 80% do consumo. A maior fonte energética é o
petróleo (32,4%), seguido pelo carvão mineral (27,3%), gás natural (21,4%), fontes renováveis
(10%), nuclear (5,7%), hidráulica (2,3%), e outras fontes de energia em pequena
representatividade (0,9%).
GRÁFICO 3: Gráfico sobre consumo mundial de combustíveis em 2010
FONTE: EIA (2013a)
Total:12.717 106 tep (toe)
13
O gráfico 4 aponta que, tratando apenas da energia elétrica em escala mundial, a maior
fonte geradora em 2010 era o carvão mineral, seguido pelo gás natural, hidráulica, nuclear,
renováveis (não hidráulicos), e por último de combustíveis líquidos (como petróleo e outros
óleos). Ou seja, as fontes geradoras de energia elétrica mais significativas no período
corresponde às maiores emissoras de CO2, o que torna necessária uma substituição dessas fontes
de energia por outras renováveis menos poluentes e de uma redução da demanda de energia
elétrica.
GRÁFICO 4: Produção mundial de energia elétrica por fonte
FONTE: EPE (2013)
A maior demanda de energia elétrica do setor residencial ocorre, em grande parte, em
países não membros da OCDE, onde o crescimento econômico aumenta os padrões de vida e a
demanda de eletricidade no setor (Gráfico 5). Em países não membros da OCDE o consumo de
energia residencial sobe 2,5% por ano, em comparação com a taxa muito mais lenta de 0,4%
ao ano para os países da OCDE, onde ocorrem aumentos menores da demanda devido aos
padrões de consumo de energia residencial bem estabelecidos, ao crescimento populacional
reduzido e ao envelhecimento de sua população.O Gráfico 6 aponta que, nos países não
membros da OCDE, o crescimento econômico e as atividades comerciais tendem a aumentar
rapidamente ao longo do período de projeção 2010-2040, o que acarretará num crescimento
14
significativo da demanda de energia nos setores de serviços. O consumo de energia no setor
comercial entre as nações não pertencentes à OCDE poderá crescer 3,2% ao ano no período
entre 2010-2040, pois o crescimento populacional nesses países é maior, o que resulta em
aumento de necessidades como educação, saúde e serviços sociais e consequentemente da
energia necessária para provê-los. Além disso, com o crescimento econômico dos países em
desenvolvimento, espera-se que sejam criadas mais empresas relacionadas ao setor de serviços,
o que irá aumentar a demanda por energia no setor comercial.
GRÁFICO 5: Demanda de energia elétrica no setor residencial de 2010-2040 para países da OCDE e
não-OCDE
FONTE: EIA (2013a)
GRÁFICO 6: Demanda de energia elétrica no setor comercial para países OCDE e não-OCDE
FONTE: EIA (2013a)
15
O Brasil é o oitavo maior consumidor e o décimo maior produtor de energia no mundo,
segundo o último relatório da EIA 2013 (Energy Information Administration). O Gráfico 7
ilustra que o consumo energético brasileiro é composto de 47% de combustíveis líquidos,
seguido por 35% de hidroeletricidade e apenas 8% de gás natural.
Com relação à produção de energia, o setor de eletricidade brasileiro é o terceiro maior
das Américas, atrás apenas dos Estados Unidos e do Canadá. Segundo o Report Brasil (EIA,
2013b), o Brasil tinha em 2010, 114 gigawatts de capacidade instalada e em 2011, o país gerou
531 bilhões de kWh de energia elétrica, sendo que 80% desses tem origem em hidrelétricas e
em menor quantidade, em combustíveis fósseis, energia nuclear, energias renováveis e outras.
GRÁFICO 7: Consumo total de energia primária no Brasil por tipo de combustível em 2011
FONTE: EIA (2013b)
A geração de energia por combustíveis fósseis, no Brasil, foi responsável por cerca de
17% do total de energia gerada em 2011, sendo que a maior fonte deste tipo de energia é o gás
natural (Gráfico 8). A tendência é que aumente a produção por esse tipo de energia à medida
que o país se desenvolve e que se aumentam o número de novas fontes de fornecimento de gás
natural (EIA, 2013b).
A maior parte da eletricidade gerada no Brasil tem origem em um recurso renovável, na
hidroeletricidade. Apesar de ser considerada uma energia limpa e de baixo custo por megawatt,
a sua construção gera muita controvérsia, manifestações e conflitos. É responsável por um
grande impacto local e regional, alagando áreas de florestas nativas, áreas de comunidades
indígenas e terras produtivas, além da alteração de todo o ciclo hidrológico, cadeia alimentar e
16
migração de peixes, chegando a eliminar espécies animais e vegetais tanto aquáticas quanto
terrestres.
GRÁFICO 8: Capacidade instalada de geração elétrica no Brasil por fonte
FONTE: EPE (2013)
No entanto para o crescimento econômico do país faz-se necessário expandir a
capacidade de energia instalada para atender ao aumento da demanda, como por exemplo o
projeto da Usina Hidroelétrica de Belo Monte, no Rio Xingu no estado do Pará, que se
concluída, será a terceira maior hidroelétrica em potência instalada do mundo.
Um outro problema do sistema elétrico brasileiro são as grandes perdas durante a
transmissão e distribuição, o que gera custos desnecessários e interrupções na transmissão. As
grandes distâncias das fontes de energia são os principais motivos de tanta perda. Exemplo da
principal fornecedora de energia, a hidroelétrica binacional de Itaipu, no Rio Paraná na fronteira
com o Paraguai, que é transmitida até o Estado de São Paulo, de onde pode ser distribuída para
as cinco regiões brasileiras, inclusive Norte e Nordeste (ELEKTRO, 2014).
A iluminação artificial é responsável por aproximadamente 20% de toda a energia
elétrica consumida no país, desses, cerca de 20% representa o consumo no setor residencial e
17
mais de 40% representa a energia elétrica consumida pelo setor de comércio e serviços
(ELEKTRO, 2014).
2.2 CONCEITUAÇÃO
O uso de lâmpadas fluorescentes é maior no setor comercial e de serviços públicos, onde
uma redução do consumo energético com iluminação deve gerar economias significativas e
reduzir a demanda energética total no setor
Para reduzir esse consumo, é importante que sejam implantados projetos arquitetônicos
mais bem elaborados que aproveitem a luz natural durante o dia, criem soluções de circulação
de ar natural e sombreamento, reduzindo o uso de ar-condicionado, além de um projeto de
iluminação artificial mais eficiente, adequado aos usos e aos horários de utilização, com
lâmpadas e luminárias mais econômicas, dentre outras estratégias de projeto.
2.2.1 CONCEITOS LUMINOTÉCNICOS
A) LUZ
Para que se entendam os fundamentos norteadores de um projeto luminotécnico, é
necessário compreender primeiramente o conceito de luz. A luz pode ser entendida como uma
forma de energia radiante que pode ser percebida por nossos órgãos visuais, produzindo a
sensação de visão (SÓ FISICA, 2014). Muitos outros autores tentaram explicar seus conceitos,
como:
“A luz é uma modalidade de energia radiante que se propaga através de ondas
eletromagnéticas” (JAMES CLERK MAXWELL apud EDUCAR, 2014).
“Uma fonte de radiação emite ondas eletromagnéticas. Elas possuem diferentes
comprimentos, e o olho humano é sensível a somente alguns. Luz é, portanto, a
radiação eletromagnética capaz de produzir uma sensação visual. A
sensibilidade visual para a luz varia não só de acordo com o comprimento de
onda da radiação, mas também com a luminosidade” (OSRAM, 2014a).
Desse modo, entende-se que a luz é uma parcela visível de radiação do espectro
eletromagnético, ilustrado no gráfico 9. As ondas eletromagnéticas são aquelas que não
precisam de um meio para se propagar, podendo ser propagadas no vácuo. O olho humano é
18
sensível a apenas uma faixa de comprimento de onda, compreendida entre 380 e 780 nm
(nanômetros2).
Conforme o gráfico 9, os raios gama possuem o menor comprimento de onda (menor
que 0,1 ångström, símbolo Å), seguido pelos raios X, Ultravioleta, e a luz visível; com
comprimentos de ondas maiores que o da luz visível, estão o Infravermelho, micro-ondas, e as
ondas de rádio, estas últimas com comprimentos de onda de mais de 109 ångström (Å)
(INSTITUTO DE FÍSICA, 2014).
GRÁFICO 9: Comprimentos de onda em ångströns do espectro eletromagnético.
FONTE: EFISICA (2014)
B) COR
As cores que os objetos apresentam sob determinada luz, correspondem à parcela do
espectro de luz que eles refletem. Esse raio de luz refletido, possui um determinado
comprimento de onda, característico de cada cor, e é recebido por células especializadas na
nossa retina e transmitidas ao nosso sistema nervoso através do nervo óptico. Enxergamos um
objeto na cor verde por exemplo, pois sob a incidência de uma luz branca, ele reflete a porção
verde do espectro de luz, que possui determinado comprimento de onda (entre 500 e 570 nm
para a cor verde) e absorve as ondas de outros comprimentos. Se retirássemos a porção de verde
da fonte de luz, o objeto pareceria ter a cor negra. A cor preta portanto, é a ausência de reflexão
2 1 nanômetro = 10 ångströns (Å)
19
de luz, ou seja, todos os comprimentos de onda são absorvidos por determinado objeto. O maior
comprimento de onda é enxergado como vermelho, e o menor, na cor violeta, conforme figura
1, a seguir (OSRAM, 2014a).
FIGURA 1: Espectro eletromagnético com detalhe do intervalo de comprimento de luz visível
FONTE: OSRAM (2014a)
O espectro de luz visível é composto de sete cores: vermelho, alaranjado, amarelo,
verde, azul, anil e violeta. A cor percebida como branca é composta da reflexão de três cores
primárias: o vermelho, o verde e o azul, da sigla em inglês RGB (Red, Green, Blue). As cores
secundárias são obtidas da combinação de duas primárias, tais como o magenta, o amarelo e o
ciano, conforme ilustrado na figura 2 abaixo (OSRAM, 2014a).
FIGURA 2: Composição das cores
FONTE: OSRAM (2014a)
20
Maior é a sensibilidade visual quanto menor o comprimento de onda, ou seja, para ondas
de menor comprimento, como as ondas violeta e azul, maior a intensidade de sensação
luminosa, ocorrendo o contrário para os raios de cor laranja e vermelho, que possuem maior
comprimento de onda (OSRAM, 2014a).
C) TEMPERATURA DE COR
A temperatura de cor refere-se a uma associação da sensação térmica de quente e frio a
uma percepção visual da cor da luz (Figura 3). É uma analogia a uma cor emitida ao se aquecer
um corpo negro (que absorve toda a luz que incide sobre ele) que parte de um tom avermelhado
e passa a uma cor mais esbranquiçada à medida em que é aquecido a maiores temperaturas
(CAMBRIDGE IN COLOUR,2014). Logo quando se diz que uma luz é “fria”, mais clara ela é
e maior sua temperatura de cor (> 6000K - kelvin), de aparência azul roxeada; quanto menor a
temperatura de cor, mais amarelada será a luz (<3000 K); a “luz branca natural”, emitida pelo
Sol em céu aberto ao meio-dia, possui temperatura de cor de 5.800K (ELEKTRO, 2014).
FIGURA 3: Temperatura de cor
FONTE: SOLELUX (2014)
A temperatura de cor da iluminação afeta o funcionamento do corpo humano em
conjunto com a intensidade luminosa. O hormônio produzido na glândula pineal, a melatonina,
é liberada a medida que o sol se põe promovendo o sono. O cortisol, o hormônio do estresse,
funciona de maneira oposta mantendo o organismo ativo para solucionar problemas durante o
dia. Luzes semelhantes à luz do meio-dia - mais intensa de tons mais azulados - tem um efeito
21
ativador aumentando a atenção e a energia (Figuras 4 e 5). Ocorre o contrário com as luzes mais
amareladas por serem mais semelhantes a luz do entardecer, mais aconchegantes e relaxantes
(OSRAM – 2014a).
FIGURA 4: Temperatura de cor associada à luz natural e períodos do dia
FONTE: (OSRAM, 2014a)
FIGURA 5: Níveis de hormônios do sono ao longo do dia
FONTE: (OSRAM, 2014a)
D) ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR (IRC)
Segundo informações da ALUMBRA (2014), o índice de reprodução de cor compara a
cor de um objeto sob uma luz artificial com a cor real desse mesmo objeto, sob a luz natural,
do sol. Varia de zero a cem, e quanto mais próximo de 100, maior é a fidelidade e proximidade
22
da cor real. O IRC não depende da temperatura de cor, pois lâmpadas com mesma temperatura
de cor podem possuir índices de reprodução de cor diferentes, conforme figura 6.
Esse índice foi criado em 1931 pela comissão Internacional de Iluminação, CIE
(Commission International de Eclairage), que concebeu um sistema que compara
matematicamente como uma fonte de luz reproduz oito cores especificadas pelo CIE. Pode ser
medido utilizando um espectrofotômetro Eye-One com aplicativo Eye-One Share (CORALIS,
2014).
FIGURA 6: Índice de reprodução de cor por tipos de lâmpadas x temperaturas de cor
FONTE: EMPALUX (2014)
FIGURA 7: Índices de reprodução de cor para atividades normatizadas pela ABNT 5413
FONTE: (OSRAM, 2014a)
23
Na figura 7, é utilizado o símbolo Ra (do inglês Rendering Index Average) para Índice
de reprodução de cor (IRC), em inglês Color Rendering Index (CRI). A “Iluminação de
passagem” como a de túneis e ruas, que geralmente utiliza lâmpadas de descarga de vapor de
sódio por sua eficiência luminosa, possui baixo índice de reprodução de cor, cerca de 25 Ra
pois não são importantes para essa atividade. No entanto há certas atividades que demandam
elevados IRC, como em consultórios de próteses dentárias, por exemplo, onde deve-se ter a
maior fidelidade na representação de cor para se comparar com a cor natural dos dentes por
exemplo; ou ainda em um comércio de roupas, maquiagem e acessórios, onde é importante que
esse índice seja elevado tanto como estratégia de marketing, valorizando o produto, quanto para
garantir satisfação do consumidor - a cor do produto deve se manter inalterada sob luz do dia,
que reproduz a cor real do objeto (ARQBRASIL, 2014).
E) INTENSIDADE LUMINOSA
Intensidade luminosa é o fluxo luminoso irradiado na direção de um determinado ponto.
Designada pelo símbolo I e unidade em candela (cd) (OSRAM, 2014a).
F) FLUXO LUMINOSO
O fluxo luminoso é a quantidade de luz que uma fonte luminosa emite. É medido em
lúmens (lm) (Figura 9).
FIGURA 8: Fluxo luminoso
FONTE: OSRAM (2014a)
É representado pela letra grega Ф(FI). A sensibilidade do olho humano é máxima para
1/680 W emitidos a 555 nm. Pode ser medido em laboratório com um aparelho chamado esfera
integradora de Ulbricht (FAU, 2014).
24
G) ILUMINÂNCIA
Iluminância, iluminamento, ou nível de iluminação é a luz irradiada por uma fonte de
luz, relacionada à superfície na qual ela incide a uma certa distância. É a quantidade de luz de
um ambiente. É medida por meio de um luxímetro, em uma unidade denominada lux (lx),
símbolo “E”, no entanto não pode ser vista. Existem níveis médios de iluminâncias adequados
para determinadas atividades, gerando conforto visual e até aumento de produtividade, de
acordo com a tabela 1.
TABELA 1: Iluminâncias adequadas por atividade
FONTE: ABNT - NBR 5413 apud OSRAM (2014a)
H) LUMINÂNCIA
É a luz refletida pelas superfícies em direção aos olhos do observador. Depende tanto
da iluminância quanto das propriedades reflexivas das superfícies. (ELEKTRO,2014). A figura
9 ilustra a diferença entre luminância e iluminância.
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FIGURA 9: Diferença entre luminância e Iluminância
FONTE: (OSRAM,2014a)
I) OFUSCAMENTO
O Ofuscamento é um desconforto visual causado por uma distribuição inadequada de
luz, brilhos, e contrastes excessivos, reduzindo a capacidade de distinguir objetos. Pode ser
direto, por meio de uma fonte de luz direcionada diretamente ao campo visual, ou reflexivo,
quando as superfícies de trabalho refletem a luz no campo visual. A partir de 200cd/m², a
luminância é considerada incômoda. (OSRAM, 2014a)
FIGURA 10: Tipos de ofuscamento
FONTE: (OSRAM, 2014a)
26
J) PROJETOS DE ILUMINAÇÃO
Segundo a IESNA (2014) (sigla em inglês para Illuminating Engineering Society of
North America), as bases para um projeto de iluminação de qualidade devem ser dadas pelas
relações entre: a distribuição de luz com a visibilidade, integração com a luz natural e a poluição
visual; a relação entre o ambiente e o local da tarefa, considerando luminárias, cor,
ofuscamento, tremulação e luminância por exemplo; e a relação entre a iluminação e as pessoas
ou os objetos através de modelagens, pontos de destaque, distribuídos dentro de três aspectos:
arquitetura, aspectos econômicos e ambientais e as necessidades humanas.
Desde o advento da lâmpada elétrica de Thomas Edson, houve prevalência de aspectos
mais quantitativos de normas para projetos de iluminação. Apenas mais recentemente, aspectos
mais qualitativos, além de sua influência da saúde humana e meio ambiente têm estado presente
em fóruns e publicações especializadas (NEVES, G.; SCARAZZATO, P. S.; GRANJA, A.D,
2012).
2.2.2 EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA DAS LÂMPADAS
Será apresentada em sequência cronológica a evolução das lâmpadas, bem como suas
definições, características e particularidades de cada uma.
K) LÂMPADAS INCANDESCENTES
Por séculos, a principal fonte de iluminação artificial foi o fogo, sendo utilizado em
tochas, lucernas, velas e candelabros, tanto na iluminação pública quanto nas casas.
Em 1783, foi inventada a lâmpada de dupla corrente de ar, a lâmpada de Argand (Figura
11), do suíço Pierre Argand. Era uma lâmpada que ainda utilizava o fogo, produzindo pouca
fumaça e chama estável, através da inserção de um pavio dentro de uma chaminé de vidro, por
onde passava uma corrente de ar ascendente, o que auxiliava na combustão. Em 1792, Willian
Murdoch, um engenheiro escocês, iluminou sua casa e sua fábrica com o auxílio do gás obtido
na destilação do carvão fóssil, sendo a partir de então utilizada na iluminação pública (MUSEU
DA LÂMPADA, 2014).
Alguns inventores tiveram sua contribuição para o invento da primeira lâmpada
comercializável do mundo, a incandescente de Thomas Alva Edison. A base que sustenta o
funcionamento de uma lâmpada foi criada por Hamphry Davy, em 1809, quando colocou uma
fina tira de carbono entre os dois polos de uma bateria. Mais tarde em 1840, Warren de la Rue,
passou eletricidade dentro de um tubo vazio contendo um filamento de platina, emitindo luz e
27
calor. No entanto o invento era comercialmente inviável. Algumas variações dessa lâmpada
foram testadas utilizando vácuo e outros tipos de filamentos, porém sem muito sucesso.
FIGURA 11: Lâmpada de Argand
FONTE: (MUSEU DA LÂMPADA, 2014)
Thomas Edison, em 1879, comprou a patente de Woodward e Evans e desenvolveu o
primeiro projeto de lâmpada elétrica comercializável, composta por uma base metálica e um
filamento de carbono no vácuo dentro de um bulbo de vidro.
Atualmente, os filamentos são feitos de tungstênio (que produz luz ao atingir cerca de
3mil graus durante a passagem de corrente elétrica) e o bulbo é preenchido com a mistura de
gases inertes, como o nitrogênio, argônio ou criptônio, para evitar que os filamentos se
queimem muito rapidamente.
Em 2012, a União Europeia decidiu abolir o uso desse tipo de lâmpada por seu alto
consumo energético e baixo rendimento: apenas 5% da energia elétrica consumida é
transformada em luz, o restante é transformado em calor. No Brasil as incandescentes não serão
mais fabricadas a partir de 2016, e as incandescentes com mais de 100W já não estão sendo
mais comercializadas.
L) LÂMPADAS INCANDESCENTES HALÓGENAS
As lâmpadas incandescentes halógenas (Figura 12) possuem o mesmo princípio das
incandescentes comuns, no entanto, dentro do bulbo foram adicionados gases inertes e pequena
quantidade de halogênio, que se combinam com partículas de tungstênio (desprendidas do
filamento durante a passagem de corrente) fazendo com que as partículas se depositem de volta
no filamento. Assim, a durabilidade média do filamento é aumentada, e o escurecimento do
28
bulbo é reduzido. Possui maior eficiência luminosa, luz mais brilhante, branca e uniforme, o
que permite realçar cores e objetos com maior eficiência que das lâmpadas incandescentes
comuns. São muito utilizadas em projetos de interiores, comerciais e residenciais, museus,
teatros e até em faróis de automóveis.
Apresentam-se como boa solução para iluminação direcionada sem provocar
ofuscamento, promovendo uma atmosfera agradável e sofisticada aos ambientes (ELEKTRO,
2014).
FIGURA 12: Tipos de lâmpadas halógenas FONTE: (MUSEU DA LÂMPADA, 2014)
A figura 12 ilustra os tipos de lâmpadas halógenas comercializadas atualmente: AR111,
AR70 com ângulo de abertura menor, facho fechado, para iluminação de destaque sem causar
ofuscamento; dicróica para iluminação de destaque, muito utilizada direcionada a painéis; as
do tipo halopar (par) PAR20 e PAR30 para iluminação mais difusa e cênica; halógena palito
(possui fluxo luminoso mais intenso) e halopim (a menor lâmpada halógena), muito utilizada
em balizadores e arandelas de efeito cênico. Alguns cuidados com as lâmpadas halógenas
devem ser tomados: como elas emitem raios ultra violetas, deve-se evitar utilizá-las sobre obras
de arte e tecidos por causar desbotamento, e evitar permanecer por longos períodos sob elas por
poder causar manchas na pele (CLIQUE ARQUITETURA, 2014).
M) LÂMPADAS DE VAPOR OU DE DESCARGA
As lâmpadas de vapores possuem elevado fluxo luminoso, grande durabilidade e baixa
manutenção, sendo muito utilizadas em espaços amplos como na iluminação pública, viária,
comercial, e industrial. São lâmpadas de descarga, ou seja, obtidas por meio de uma descarga
elétrica contínua em um gás que transforma energia elétrica em energia luminosa. Os gases
29
mais usados são o argônio, neônio, xenônio, hélio, criptônio, e os vapores de mercúrio e de
sódio com aditivos. Necessitam de reatores e, em alguns casos um ignitor, ligados ao circuito
elétrico (ELEKTRO, 2014).
As lâmpadas de vapores, são lâmpadas de alta potência luminosa. Atualmente existem
diversos reagentes e tipos de lâmpadas de vapores (Figura 13). São classificadas em dois tipos:
- De baixa pressão: com gases de mercúrio fluorescente e sódio
- De alta pressão: mercúrio, sódio, mista e vapores metálicos
FIGURA 13: Tipos de lâmpadas de vapor ou de descarga FONTE: MUNDICENTER (2014)
A lâmpada de vapor de sódio a baixa pressão foi criada por volta de 1930. Seu princípio
de funcionamento é a descarga em um tubo de vidro especial em forma de U contendo 99% de
neônio, 1% de argônio, além do sódio. Seu funcionamento de assemelha ao de uma lâmpada
fluorescente, por possuir um circuito constituído de reator e starter, e por aquecer os cátodos.
A lâmpada de vapor de sódio a alta pressão foi criada em 1962. A ignição da lâmpada
utiliza uma mistura de sódio, mercúrio e gases nobres. Seu desenvolvimento só foi possível
com o desenvolvimento da alumina (um tipo de cerâmica translúcida) utilizada no tubo de
descarga, que suporta o sódio sob altas temperaturas e pressões (ELEKTRO, 2014).
A Lâmpada de vapor de mercúrio a alta pressão funciona a partir de uma descarga entre
dois eletrodos imersos em uma atmosfera de argônio, com uma pequena quantidade de
mercúrio. Um reator deve limitar a corrente de tensão para que possa funcionar com segurança.
A lâmpada de vapor metálico, ou de vapor de mercúrio com iodetos metálicos é uma
variação aperfeiçoada da lâmpada de vapor de mercúrio, pela presença dos iodetos metálicos
que aumentam seu desempenho e possibilitam escolher a coloração da lâmpada (ELEKTRO,
2014).
30
N) LÂMPADAS FLUORESCENTES
Nikola Tesla, um inventor sérvio nascido em 1856, criou a lâmpada fluorescente, que
foi introduzida no mercado consumidor em 1938.
As lâmpadas fluorescentes são lâmpadas de descarga com vapores de mercúrio,
compostas de um filamento, um tubo de vidro cilíndrico preenchido com um gás nobre, (na
maior parte das vezes o argônio) e superfície interna coberta de pó fluorescente (fósforo)
(Figura 14).
FIGURA 14: Princípio operacional das lâmpadas fluorescentes (lâmpadas de descarga de baixa pressão) FONTE: (OSRAM, 2014b)
O processo de descarga entre dois eletrodos e o gás faz com que o vapor de mercúrio
emita raios UV, que em contato com o fluorescência emite luz visível. A cor da luz pode variar
conforme o tipo de fluorescência utilizada, o que garante grande flexibilidade de usos
(OSRAM, 2014b).
As vantagens em se utilizar esse tipo de lâmpada estão em seu baixo consumo
energético, (cerca de 80% a menos que das incandescentes comuns), alta eficiência energética,
por converterem mais energia em luz do que em calor, e maior durabilidade. Podem ser
aplicadas em diversas situações, desde o uso doméstico até o industrial como iluminação geral
(ELEKTRO, 2014). Há vários tamanhos e formatos disponíveis no mercado (Figura 15).
Com o apagão de 2001, as lâmpadas fluorescentes ganharam o mercado
brasileiro por serem mais econômicas que as incandescentes (MUSEU DA LÂMPADA, 2014).
31
FIGURA 15: Tipos de lâmpadas fluorescentes e partes que as compõem FONTE: (ALESSANDROAZUOS, 2014)
As desvantagens dessas lâmpadas estão em não se poder trabalhar com iluminação de
destaque, pois sua angulação é mais aberta, própria para iluminação geral; alguns tipos de
fluorescentes geram grande quantidade de raios ultravioletas (UV), que podem alterar a
pigmentação de obras de arte e causar manchas na pele, por exemplo - nesse caso pode-se
utilizar um filtro de raios UV (IAR UNICAMP, 2014); além de que seu descarte deve seguir
normas por conter um metal pesado tóxico, o mercúrio, que além de contaminar o meio
ambiente, em temperatura ambiente é líquido e evapora lentamente, podendo entrar nas vias
respiratórias causando danos à saúde. Em caso de quebra de uma lâmpada fluorescente, o
ambiente deve ser ventilado imediatamente e não se deve tocar no mercúrio sem luvas
emborrachadas. Se quebrar sobre roupas, as roupas se tornam inutilizáveis, devendo ser
descartadas (ECYCLE,2014).
O) LÂMPADAS LED
LED é uma sigla do inglês para Light Emitting Diode, nada mais é que um Diodo
Emissor de Luz. Um diodo é um material semicondutor. Um semicondutor é a base de qualquer
dispositivo eletrônico. Tem sua condutividade controlada através do processo de dopagem, que
é a adição de outros materiais em camadas do cristal semicondutor.
32
Um diodo semicondutor consiste na junção de duas camadas de semicondutores, uma
tipo n e outra tipo p. A primeira, tipo n, possui majoritariamente elétrons livres, partículas
portadoras de carga negativa que participam da condução elétrica; a segunda, tipo p, possui
partículas portadoras de carga positiva, composta de lacunas livres (ou buracos livres).
Na união dos dois semicondutores, os elétrons próximos da área de junção se difundem
partindo do semicondutor n (cátodo) para o semicondutor p (ânodo), e as lacunas no sentido
contrário (Figura 16). As lacunas e os elétrons se recombinam e surge uma região desprovida
de portadores de carga, a região de depleção, que contém os íons positivos e os íons negativos
dos elementos dopantes. Esses íons criam um campo elétrico, que age como uma “barreira” que
impede a continuidade da difusão dos elétrons e dos buracos (UFMG,2014).
FIGURA 16: Princípio de funcionamento dos LEDs e símbolo de diodo
FONTE: UFMG (2014)
A junção p-n permite o fluxo de corrente apenas no sentido da região p para a região n,
quando conectada a uma fonte de força eletromotriz. Existem dois tipos de polarização, direta
e reversa (Figura 17). Na primeira, a fonte injeta elétrons continuamente na região n (aquela
que já possuía elétrons livres inicialmente), ou buracos na região p, o que estreita a região de
depleção, diminuindo a “espessura da barreira” o que facilita o fluxo de cargas; na segunda, a
polarização reversa ocorre quando se aplica mais elétrons na região p (fazendo com que se
combinem com os buracos) e mais buracos na região n (fazendo com que se combinem com os
elétrons), ou seja, se aplica tensão negativa no ânodo e positiva no cátodo, o oposto da
polarização direta. Isso aumenta a região de depleção, dificultando a passagem de corrente.
Em junções de arseneto de gálio (GaAs) ou nitreto de gálio (GaN), os elétrons e buracos
devem “pular a barreira” da região de depleção para se combinarem, causando a emissão de
33
radiação eletromagnética visível, ou seja, luz. Efeito denominado eletroluminescência
(UFMG,2014).
As diferentes cores emitidas pelo LED dependem da composição dos semicondutores e
da tensão aplicada (Figura 19). Para cores mais frias (verde, azul e branco) deve-se aplicar
tensões maiores que para cores mais quentes (vermelho, âmbar e amarelo). O vermelho é
composto de fosforeto de Gálio (GaP), ou Fosforeto de gálio e Arsénico (GaAsP); o amarelo e
o verde de Fosforeto de Gálio, fosforeto de Indio, gálio e alumínio (InGaAIP); o infra vermelho
de Arseneto de Gálio (GaAs) e Arseneto de Fosforeto de Alumínio e gálio (GaAIAs)
(ELETRONICA, 2014).
FIGURA 17: Polarização direta e reversa
FONTE: UFMG (2014)
FIGURA 18: Led convencional (cc – contra-cônico) e sua constituição
FONTE: ELETRONICA (2014)
34
FIGURA 19: Cores de luz de LED e suas composições
FONTE: ELETRONICA (2014)
Além do tipo convencional de LED (Figura 18), existe o LED SMD (Figura 20), cuja
diferença é ser fabricado para montagem em superfície. É um diodo montado e soldado sobre
a placa de circuito, com dimensões bastante reduzidas.
FIGURA 20: LED SMD
FONTE: ELETRONICA (2014)
35
Um LED não deve ser ligado diretamente na corrente elétrica. Deve haver uma
resistência em série para que a corrente não exceda o máximo permitido
Uma vez que o LED funciona com corrente contínua, a ligação diretamente na rede
elétrica (em corrente alternada 110VAC ou 220VAC) não é possível. Deve-se retificar a
corrente alternada e reduzir a tensão.
O surgimento do LED, deu-se em 1961, quando Robert Biard e Gary Pittman,
pesquisadores da Texas Instruments, descobriram que, quando percorrido por uma corrente
elétrica, o Arseneto de Galio emitia radiação infravermelha, não visível. Somente em 1962,
Nick Holonyak Jr., da General Electric, obteve luz visível na cor vermelha a partir de um LED.
A patente ficou com Robert Biard e Gary Pittman, mas Holonyak que é considerado o “pai do
LED”. Em 1989 surgiram os primeiros LED´s azuis comerciais, o que permitiu expandir o uso
do led para TV´s e painéis RGB por exemplo (MUSEU DA LÂMPADA, 2014).
São muitas as vantagens em se utilizar o LED, tais como:
1. Redução do consumo de energia elétrica, por trabalharem com baixas potências e
grande eficiência luminosa;
2. Ausência de metais pesados, o que o torna mais vantajoso por não possuir elementos
tóxicos ao meio ambiente e à saúde humana;
3. Maior durabilidade do que de todas as lâmpadas até então utilizadas, estimada em
até 100.000 horas (se ligadas durante 12 horas/dia, duram cerca de 22 anos);
4. Baixo custo de manutenção;
5. Ambientalmente correto por seu ciclo de vida necessitar de menos energia e menos
matéria prima em todas as etapas, de fabricação, uso e descarte;
6. Não emite calor, o que proporciona redução no uso de ar-condicionado e lhe
proporciona maior eficiência (converte mais de 80% da energia em luz);
7. Não emite raios IV e UV, o que os torna adequados para iluminação de obras de arte
e não agride a pele;
8. Não atrai insetos;
9. Já existem LED´s comercializáveis com elevado IRC, de até 90, o que aumenta
ainda mais a variedade de aplicações desse tipo de lâmpada;
10. Com o uso de lentes seu facho pode ser direcionado;
11. Possibilidade de dimerização;
12. Controle dinâmico de cores;
13. Resistente a vibrações e impactos;
36
14. O número de vezes e a frequência em que é ligado e desligado não altera sua vida
útil
15. Acendimento imediato;
16. Flexibilidade de usos, formas, tamanhos e design;
No entanto existem algumas questões que devem ser observadas:
1. A falta de normas e padronização da fabricação dificulta o controle de qualidade das
lâmpadas encontradas no mercado;
2. A falta de uma padrão tributário para produtos de LED gera diferenças discrepantes
no preço e confunde o consumidor final;
3. Ainda possui um preço elevado, em média R$70,00 por lâmpada mas que tende a
diminuir rapidamente e se equiparar ao das lâmpadas comuns;
4. São desconhecidos os efeitos da “poluição eletromagnética” que emite;
5. Desconhecimento técnico e falta de disseminação de informação ao consumidor e a
profissionais;
6. Índices de reprodução de cor duvidosos;
Alguns fabricantes afirmam que a cada 3,5W de energia reduzida se obtém uma
economia de 1 W no consumo do ar condicionado e/ou refrigeração (SOLELUX, 2014).
Quanto mais tempo uma lâmpada de LED ficar ligada, mais rápido será o retorno do
investimento inicial (payback).
Alguns dados comparativos demonstram a viabilidade em substituir lâmpadas
convencionais por LEDS, segundo o fabricante SOLELUX (2014):
- 01 Lâmpada incandescente 60 W = 01 lâmpada a LED de 4,5 W (com economia de
55,5 W/hora)
- 01 Lâmpada fluorescente tubular de 40 W = 01 luminária LED de 12 W (com economia
de 28 W/hora)
- 01 Lâmpada dicroica 50 W = 01 luminária LED de 3 W (economia de 47 W/hora)
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para a análise de viabilidade da substituição de lâmpadas fluorescentes tubulares por
tubulares de LED a metodologia foi dividida em três etapas: Na primeira, observaram-se as
especificações dos fabricantes quanto à potência, fluxo luminoso, vida útil esperada, consumo
37
energético e taxa de manutenção dos produtos e assim, obtive-se o payback do investimento em
LED. Na segunda, foi realizada uma simulação no software DIALux, quanto a eficiência luminosa,
ou seja, o rendimento da conversão da energia em luz, e gráfico de iluminância obtido com cada uma
das lâmpadas. Por fim, foi realizado um ensaio fotométrico, utilizando um luxímetro em uma
pequena cozinha da UTFPR, do campus Ecoville, para verificar se os dados dos fabricantes e do
software são compatíveis com os dados obtidos durante seu uso. Ao final do processo, os dados
foram confrontados para analisar se a substituição é ou não viável.
3.1 CÁLCULO DO PAYBACK A PARTIR DE DADOS DE FÁBRICA
Os fabricantes dos dois tipos de lâmpadas oferecem alguns dados que foram comparados em
uma tabela utilizando o software Excel. Foram considerados fatores como potência, fluxo luminoso,
custo unitário das lâmpadas e dos reatores, consumo energético em R$/kWh, vida útil em horas, e
fator de manutenção. Nas tabelas, foram consideradas 8h e 12h acesas, em 365 dias por ano.
Para comparação dos gastos das duas lâmpadas, e obtenção do payback, são relevantes os
valores de investimento inicial somados aos gastos mensais em R$/kWh de energia elétrica e
possíveis substituições das lâmpadas devido à queima.
A fórmula utilizada para esse cálculo segue abaixo:
I FLUORESCENTE + G FLUORESCENTE = ILED + GLED
em que: I = (N x C1 x N2) + (C2 x N3) e G = (E x N x t) + (S x C1 x t)
(N x C1 x N2)FLUOR + (C2 x N3)FLUOR+ (E x N x t)FLUOR + (S x C1 x t)FLUOR =
(N x C1 x N2)LED + (C2 x N3)LED+ (E x N x t)LED + (S x C1 x t)LED
em que:
I = investimento inicial em R$
G = gastos em R$ por ano
N = número de lâmpadas utilizada na luminária
N2 = número de luminárias (no caso apenas uma luminária)
N3 = número de reatores
C1 = custo em reais por unidade da lâmpada em questão
C2 = custo em reais por unidade do reator (para fluorescente)
E = consumo energético em R$/kWh
38
t = tempo em anos
S= fator de substituição/manutenção das lâmpadas considerando vida útil fornecida pelo
fabricante
3.2 SIMULAÇÃO NO SOFTWARE DIALux
O DIALUX é um software gratuito de cálculo e simulação computacional para projetos de
iluminação produzido pela dinamarquesa DIAL GmbH. Oferece um catálogo de luminárias e
lâmpadas dos principais fabricantes de todo o mundo. Permite verificar a iluminância que
determinada luminária e lâmpada terão no ambiente projetado em modelo tridimensional, em tabelas
e gráficos. Importa e exporta arquivos nos formatos .dxf e .dwg de todos os softwares CAD
disponíveis. É uma ferramenta para profissionais da área de construção civil otimizarem seus
projetos luminotécnicos (DIAL, 2014).
Foram feitas simulações em ambiente virtual equivalentes às medições fotométricas
realizadas, em seis pontos a distâncias e alturas diferentes. A primeira simulação foi feita com duas
lâmpadas de LED, novas, em uma luminária, a segunda com duas lâmpadas tubulares fluorescentes
na mesma luminária. Outros estudos foram realizados no software, no entanto com menor relevância
para a pesquisa.
3.3 ENSAIO FOTOMÉTRICO
Muitos fabricantes de lâmpadas tubulares de LED afirmam que é possível substituir
diretamente as fluorescentes tubulares pelas tubulares de LED, devendo ser considerado apenas que
o LED não necessita de reator, o qual deve ser removido. O levantamento fotométrico foi realizado
para verificar se a premissa é verdadeira ou se há alguma ressalva quanto ao encaixe e fluxo luminoso
com a substituição direta das lâmpadas.
Dessa forma, a medição foi realizada utilizando a mesma luminária retangular já instalada
na pequena cozinha (Figura 21), para lâmpadas tubulares de 1,20 m, com refletor em alumínio,
pendente a 25 cm do teto, tanto para as lâmpadas fluorescentes tubulares (Figura 22), quanto para as
tubulares de LED (Figura 23).
No espaço já existiam duas luminárias para duas lâmpadas tubulares cada uma, porém como
o orçamento e o prazo do projeto previam apenas a compra de duas tubulares de LED, uma das
luminárias foi desativada e as medições se deram com uma luminária e duas unidades de lâmpadas,
39
na mesma posição em que se encontrava. Assim, os estudos se dão com a luminária deslocada do
centro da cozinha (Figuras 25 a 28).
Para a medição da iluminância de cada tipo de lâmpada, foi utilizado um luxímetro (Minipa
modelo MLM – 1332), conforme apresentado na Figura 24.
FIGURA 21: Luminária para duas fluorescentes tubulares com refletor
FONTE: LUMINARIAS PREMIERE (2014)
FIGURA 22: Lâmpadas fluorescentes tubulares T8
FONTE: EMPALUX (2014)
40
FIGURA 23: LED tubular tipo SMD utilizado
FONTE: A autora
FIGURA 24: Luxímetro Minipa modelo MLM – 1332
FONTE: A autora
41
FIGURAS 25, 26, 27 e 28: Fotografias da pequena cozinha da UTFPR onde foi realizado o estudo fotométrico.
FONTE: A autora
No primeiro momento, o reator foi desativado, as tubulares fluorescentes foram
removidas e substituídas por tubulares de LED. Na sequência, os LEDs foram removidos,
recolocado o reator, e instaladas as fluorescentes tubulares T8.
Foram escolhidos seis pontos para medição (Figura 29):
1- A 1,73m de altura sob o eixo da luminária
42
2- A 0,77m de altura (altura média de um plano de trabalho)
3- No nível do piso sob o eixo da luminária
4- A 1,73m de altura, próximo à porta, a 1m do eixo longitudinal da luminária
5- A 0,77m de altura (altura média de um plano de trabalho), próximo à porta,
a 1m do eixo longitudinal da luminária
6- No nível do piso, próximo à porta, a 1m do eixo longitudinal da luminária
FIGURA 29: Pontos da medição fotométrica em alturas e distâncias diferentes.
FONTE: Software DIALux
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 CÁLCULO DO PAYBACK A PARTIR DE DADOS DA FÁBRICA
A Tabela 2 a seguir visa comparar os dados dos fabricantes para as tubulares fluorescentes
tipo T8 e para as tubulares de LED, tanto a vida útil, quanto o fluxo luminoso considerados, com
8 horas acesas por dia.
3
2
1
6
5
4
43
Tabela 2 - Dados das lâmpadas fornecidos pelos fabricantes, para 8 horas acesas.
TUBULAR
FLUORESCENTE - T8 TUBULAR
LED - TIPO T8
FABRICANTE EMPALUX JUJIALED
ORIGEM PARANÁ - BRASIL CHINA
MODELO FT32214 JU-L18RGAB ( LED TIPO
SMD)
TAMANHO (mm) 1210x25 1200x30
BASE ENCAIXE G13 G13
POTÊNCIA 32 W 15 W
TENSÃO 127V 127V
TEMPERATURA DE COR 4200K 6000K
FLUXO LUMINOSO (lm) 2340 lm 1500 lm
VIDA ÚTIL (horas) 8.000 50.000
PREÇO UNITÁRIO LÂMPADA R$ 10,00 R$ 100,00
NÚMERO DE HORAS ACESAS/DIA 8 8
NÚMERO DE HORAS ACESAS/ANO 2920 2920
EXPECTATIVA VIDA ÚTIL (anos) vida útil/(número horas acesas/ano)
2,739726027 17,12328767
TARIFA ENERGÉTICA (COM IMPOSTOS ICMS e PIS/COFINS EM CURITIBA EM R$/KWh)
0,39631 0,39631
GASTO ELETRICIDADE R$/Dia 0,10145536 0,0475572
GASTO ELETRICIDADE R$/Mês 3,0436608 1,426716
GASTO ELETRICIDADE R$/Ano 36,5239296 17,120592
NUMERO LÂMPADAS/luminária 2 2
PREÇO REATOR R$18,00 NÃO SE APLICA*
NÚMERO DE TROCAS / ANO 0,365 0,0584
Para 8 horas acesa durante 365 dias = 2920h *Reatores de LED embutidos nas lâmpadas
FONTE: A autora
44
Tabela 3 - Payback lâmpadas LED
Para 8 horas acesa durante 365 dias = 2920h
TEMPO (ANOS)
Investimento + gasto mensal energia
elétrica da FLUORESCENTE (R$)
Investimento + gasto mensal energia
elétrica do LED (R$)
1 114,7108629 240,0823055
2 191,4217257 280,164611
3 268,1325886 320,2469165
4 344,8434515 360,329222
5 421,5543143 400,4115275
FONTE: A autora
Na Tabela 3 foi inserida a fórmula apresentada no capítulo anterior considerando os dados
da Tabela 2. Foram incluídos os custos iniciais de investimento e os gastos anuais com cada tipo
de lâmpada. Para a fluorescente, foram avaliados os preços das lâmpadas e dos reatores, o
consumo energético diário, mensal e anual, (o gasto em reais para cada kWh consumido) e o
gasto com as compra de novas lâmpadas após o fim do ciclo de vida fornecido pelo fabricante.
Para as tubulares de LED foram considerados todos os fatores da fluorescente, com exceção do
preço do reator, pois esse tipo de lâmpada dispensa seu uso. Os resultados apresentam-se na
Tabela 3. Comparando os gastos das duas lâmpadas ao final de um período de 5 anos, observa-
se no grifo em vermelho, que a lâmpada de LED tubular já valeria mais a pena que a fluorescente
tubular, pois seus menores gastos em consumo energético e manutenção geram economia de R$
21,55.
As tabelas 4 e 5, a seguir, contém os mesmos dados das tabelas 2 e 3 respectivamente, no
entanto foram consideradas lâmpadas acesas por 12 horas diárias.
Ao comparar os resultados da tabela 2 de 8 horas diárias, com a tabela 5, de 12 horas diárias,
é percebido que ao manter a luz acesa por mais tempo, a economia em energia e manutenção do
LED já supera os gastos da fluorescente no fim do terceiro ano (grifo em vermelho na tabela 5),
e é ainda maior nos anos subsequentes. Ou seja, quanto maior o tempo em que a lâmpada LED
ficar acesa, mais rápido o payback. Assim como quanto maior o número de lâmpadas LED e de
luminárias em um espaço, mais rápido será esse retorno.
45
TABELA 4: Dados das lâmpadas fornecidos pelos fabricantes, para 12 horas acesas.
TUBULAR
FLUORESCENTE - T8 TUBULAR
LED - TIPO T8
FABRICANTE EMPALUX JUJIALED
ORIGEM PARANÁ - BRASIL CHINA
MODELO FT32214 JU-L18RGAB ( LED
TIPO SMD)
TAMANHO (mm) 1210x25 1200x30
BASE ENCAIXA G13 G13
POTÊNCIA 32 W 15 W
TENSÃO 127V 127V
TEMPERATURA DE COR 4200K 6000K
FLUXO LUMINOSO (lm) 2340 lm 1500 lm
VIDA ÚTIL (horas) 8.000 50.000
PREÇO R$ 10,00 R$ 100,00
NÚMERO DE HORAS ACESAS/DIA 12 12
NÚMERO DE HORAS ACESAS/ANO 4380 4380
EXPECTATIVA VIDA ÚTIL (anos) vida útil/(número horas acesas/ano)
1,826484018 11,41552511
TARIFA ENERGÉTICA (COM IMPOSTOS ICMS e PIS/COFINS EM CURITIBA EM R$/KWh)
0,39631 0,39631
GASTO ELETRICIDADE R$/Dia 0,15218304 0,0713358
GASTO ELETRICIDADE R$/Mês 4,5654912 2,140074
GASTO ELETRICIDADE R$/Ano 54,7858944 25,680888
NUMERO LÂMPADAS/luminária 2 2
PREÇO REATOR 18 NÃO SE APLICA
NÚMERO DE TROCAS / ANO 0,5475 0,0876
Para 12 horas acesa durante 365 dias = 4380h
FONTE: A autora
46
TABELA 5: Payback lâmpadas LED
Para 12 horas acesa durante 365 dias = 4380h
TEMPO (ANOS)
Investimento + gasto mensal energia
elétrica da FLUORESCENTE (R$)
Investimento + gasto mensal energia
elétrica do LED (R$)
1 153,0467888 260,121776
2 268,0935776 320,243552
3 383,1403664 380,365328
4 498,1871552 440,487104
5 613,233944 500,60888
FONTE: A autora
O que gera a diferença de gastos entre as duas lâmpadas são os menores números de trocas
de lâmpadas queimadas (que nas fluorescentes é maior devido a uma menor vida útil) e o menor
consumo energético das lâmpadas de LED, de menor potência (pouco mais da metade da
potência das fluorescentes). Ao final do ciclo de vida esperado para o LED, de mais de 11 anos
com 12 horas acesas, para cada luminária que utilize duas lâmpadas, terão economizado R$ 442,
17. Se em uma sala forem utilizadas 20 luminárias iguais a essa, a economia chega a R$ 8.843,40.
Se isso for aplicado em maior escala, em todo um edifício público por exemplo, o LED de 15 W
apresenta-se como alternativa muito mais econômica que as tubulares T8 de 32 W.
Se fosse realizado um estudo comparativo entre um outro tipo de lâmpada fluorescente mais
econômica, de menor potência e as mesmas lâmpadas de LED do presente estudo, o retorno do
investimento em LED seria mais demorado - como é o caso das lâmpadas T5, com cerca de
14W, fluxo luminoso de 1200 lm. Um fator importante para uma comparação mais justa entre
as lâmpadas, além da potência, é se o fluxo luminoso da tubular fluorescente em questão é
semelhante ao da LED que se pretende utilizar.
Se na tabela 5 fosse considerado o tempo de vida útil das lâmpadas fluorescentes fornecido
por um eletricista da UTFPR com uma experiência de cinco anos na instituição, as fluorescentes
duram cerca de 4 meses, ou 1460 horas para 12 horas diárias acesa (valor muito inferior que as
8000 horas fornecidas pelo fabricante). Esse fato se deve à redução da vida útil de mais de 2h
para cada acionamento do interruptor e à qualidade dos reatores. Assim o LED traria uma
47
economia de R$76,35 ao final do terceiro ano para cada luminária utilizada, valor ainda maior
que os R$2,78 do terceiro ano da tabela 5 que utiliza o tempo de vida do fabricante.
4.2 SIMULAÇÃO NO SOFTWARE DIALux
As simulações no software DIALux visam comparar os resultados reais fotométricos com
os dados utilizados pelo programa fornecidos pelos fabricantes, e dessa forma, analisar se os dados
que os fabricantes fornecem são confiáveis e se o software é eficiente no auxílio de projetos que
utilizem lâmpadas de LED.
Na tabela 6 foram considerados os coeficientes de reflexão das superfícies características de
cada cor e cada material do espaço e apresentado o modelo de luminária do catálogo do software
para a lâmpada tubular de LED. O mesmo foi realizado para a simulação com lâmpada fluorescente
T8, na Tabela 7.
TABELA 6: Resumo de dados utilizados pelo software DIALux para duas lâmpadas tipo LED de
1500 lm, 15W.
Teto
Teto
48
TABELA 7: Resumo de dados utilizados pelo software para duas lâmpadas tipo
fluorescentes tubulares T8 de 2340 lm, 32W.
A partir dos dados inseridos no programa, demonstrados nas tabelas anteriores 6 e 7, foram
gerados resultados de iluminâncias para os dois tipos de lâmpadas consideradas neste estudo. As
tabelas 8 e 9 abordam os resultados de iluminâncias em lux para as lâmpadas tubulares de LED, e as
tabelas 10 e 11 ilustram os resultados para as lâmpadas tubulares fluorescentes.
Na Tabela 9, na superfície de trabalho utilizando LED, a 0,77m do chão mediu-se 314 lux
imediatamente sob a luminária, e 252 lux a 1m de afastamento da luminária a mesma altura,
enquanto que na Tabela 11, as tubulares fluorescentes apresentaram 392 e 314 lux respectivamente.
Teto
Teto
49
TABELA 8: Resumo dos resultados de iluminâncias e luminâncias fornecidos pelo software para
duas lâmpadas tipo LED de 1500 lm, 15W nas superfícies.
TABELA 9: Resultados de iluminâncias fornecidos pelo software para duas lâmpadas tipo LED de
1500 lm, 15W para os seis pontos de medição.
Teto
Teto
50
TABELA 10: Resumo dos resultados de iluminâncias e luminâncias fornecidos pelo
software para duas lâmpadas tipo fluorescentes tubulares T8 de 2340 lm, 32W nas superfícies.
TABELA 11: Resultados de iluminâncias fornecidos pelo software para duas lâmpadas tipo
fluorescentes tubulares T8 de 2340 lm, 32W para os seis pontos de medição.
Teto
Teto
51
De acordo com os dados fornecidos pelo software, plantas e os gráficos de representação de
cores falsas para as duas lâmpadas (Figuras 30 a 33), pode-se afirmar que o facho de luz da tubular
de LED é mais fechado e que a fluorescente tubular difunde mais a luz no ambiente. O que já era
esperado, considerando que o fluxo luminoso da lâmpada fluorescente, indicado pelo fabricante é
cerca de 1,5 vezes maior que a de LED. No entanto, os valores de iluminâncias nas superfícies de
FIGURA 32: Representação de cores
falsas para lâmpada tubular LED
FIGURA33: Representação de cores
falsas para fluorescente com índice
envelhecimento 0.8
FIGURA 30: Planta com médias de
iluminância no plano de trabalho com
lâmpadas LED
FIGURA 31: Planta com médias de
iluminância no plano de trabalho para
lâmpada fluorescente com índice
envelhecimento 0.8
52
trabalho utilizando LED foram bastante satisfatórios, se aproximando bastante dos valores
encontrados com as lâmpadas T8, mesmo em desvantagem, pois a luminária com refletor favorece
a difusão da luz com lâmpadas fluorescentes que emitem luz em toda a sua superfície, e não possui
efeito nas lâmpadas de LED, que emitem luz em apenas uma direção.
4.3 ENSAIO FOTOMÉTRICO
O ensaio fotométrico busca comparar os valores reais de iluminância encontrados para
os dois tipos de lâmpada. Visa analisar a eficiência luminosa das duas lâmpadas e se os dados
dos fabricantes são realmente confiáveis num sistema instalado.
Os resultados encontrados foram sintetizados na Tabela 12. Na tabela 13 os resultados
da fotometria para as duas lâmpadas são comparados com os dados fornecidos pelo software
DIALux.
TABELA 12: Valores de iluminâncias encontradas nos seis pontos de medição
POSIÇÃO VALOR lux PARA
LED VALOR lux PARA
FLUORESC.
PONTO X Y Z FOTOMETRIA (lux) FOTOMETRIA (lux)
1 2,1 1,14 1,73 773 762
2 2,1 1,14 0,77 380 355
3 2,1 1,14 0 232 222
4 2,1 0,14 1,73 311 370
5 2,1 0,14 0,77 217 258
6 2,1 0,14 0 162 179
TABELA 13: Comparação dos valores de iluminâncias encontradas no software e no
ensaio fotométrico nos seis pontos de medição
POSIÇÃO VALOR lux PARA LED VALOR lux PARA
FLUORESC.
PONTO X Y Z DIALux FOTOMETRIA DIALux FOTOMETRIA
1 2,1 1,14 1,73 629 773 786 762
2 2,1 1,14 0,77 314 380 392 355
3 2,1 1,14 0 214 232 267 222
4 2,1 0,14 1,73 368 311 458 370
5 2,1 0,14 0,77 252 217 314 258
6 2,1 0,14 0 186 162 231 179
Os valores encontrados na fotometria se aproximam dos valores previstos pelo software
DIALux. No entanto no levantamento no sistema instalado, o LED apresentou maior
iluminância imediatamente abaixo da luminária do que a fluorescente (380 lux contra 355 lux
53
no plano de trabalho), superando os valores previstos pelo software (314 lux e 392 lux);
enquanto que a 1m de afastamento da luminária a situação se inverte (217 lux contra 258 lux
da T8) abaixo das expectativas do software (252 lux e 314 lux), mas apresenta valores bastante
próximos para as duas lâmpadas. Ou seja, na prática o LED apresentou um facho de luz mais
fechado e menos difuso que na simulação do DIALux. Uma possível explicação para essas
diferenças entre os dados encontrados na fotometria e os da simulação é que tanto a marca do
modelo de luminária utilizada no software, quanto a marca da lâmpada de LED da JUJIALED
não existiam no catálogo. Foram utilizados modelos bastante semelhantes e editados os níveis
de fluxo luminoso e potências originais, para os níveis dos materiais reais utilizados na
simulação. Outra hipótese para a diferença de iluminância da lâmpada fluorescente é o fato de
ter sido utilizada uma lâmpada que permaneceu em estoque, o que pode ter reduzido a eficiência
luminosa pelo envelhecimento dos gases e do pó fluorescente existentes em seu interior.
Outras experiências foram realizadas com o LED, como invertê-lo na luminária,
jogando luz para cima para verificar se o refletor teria alguma vantagem nesse caso. Como era
previsto, gerou uma sombra suave no plano de trabalho no formato da lâmpada e não contribuiu
na difusão da luz no espaço. Dessa forma os dados encontrados nessa simulação foram
desconsiderados. Também foram realizadas medições com apenas uma lâmpada de cada na
luminária, e os valores ficaram muito próximos da metade dos encontrados para duas lâmpadas.
5. CONCLUSÃO
As lâmpadas tubulares de LED de 15W da JUJIALED possuem luminosidade muito
semelhantes às fluorescentes tubulares tipo T8 de 32W da EMPALUX, apresentando-se
suficientes para a função na superfície de trabalho (considerada a 0,77m do piso). É notável que
o facho de luz das tubulares de LED é mais fechado que das fluorescentes, até porque a
luminária com o refletor que direciona os raios de luz não tem utilidade para o LED, que só
emite luz para baixo, ao contrário da fluorescente que emite luz para todos os lados. Seria
necessário adaptar a luminária com outro formato de refletor para difundir a luz no espaço
utilizando lâmpadas tubulares de LED, ou modificar o desenho da posição das unidades de LED
ao longo da superfície da lâmpada pelos fabricantes.
O DIALux apresenta-se como ferramenta viável de auxílio em projetos luminotécnicos,
se aproximando muito dos níveis de iluminância reais do sistema instalado. No estudo em
questão, o modelo da luminária antiga, existente, não foi o mesmo utilizado na simulação do
54
software. Foi utilizado um modelo bastante semelhante, mas que pode gerar pequenas
alterações nos resultados encontrados, para mais ou para menos.
Para uma melhor comparação da eficiência luminosa das duas lâmpadas, deveria ter sido
utilizada uma esfera integradora de Ulbricht que avalia o fluxo luminoso das fontes de luz.
Devido às dificuldades para se conseguir e utilizar este equipamento disponível somente em
laboratório no prazo estipulado, foi utilizado um luxímetro, que oferece valores de iluminância
em Lux, com menor precisão, porém de grande praticidade e agilidade. Como o mesmo
processo foi aplicado para os dois tipos de lâmpadas, a efeito de comparação de resultados, a
experiência é válida.
Uma ressalva deve ser considerada quanto ao fluxo luminoso emitido pelas
fluorescentes tubulares. No software, os valores considerados foram os da lâmpada com fator
de envelhecimento de 0.8, e a lâmpada utilizada deveria ser nova. No entanto os dados reais da
fluorescente nova se aproximaram muito dos dados simulados para a lâmpada com fator de
envelhecimento. O que pode ter gerado essa diferença é o fato de a lâmpada ficar muito tempo
em estoque, o que já pode alterar a eficiência do pó fosforescente e dos gases em seu interior.
Com relação ao custo da lâmpada de LED, consumo e payback pode-se notar que
apresenta-se como alternativa viável principalmente em espaços onde devem ficar mais tempo
acesas e onde houver maior número de luminárias, que é quando o investimento se iguala a
economia em um menor prazo de tempo. No exemplo em questão, para a lâmpada tubular LED
funcionando 8 horas por dia em 365 dias do ano, já há retorno com a economia energética e
manutenção no quinto ano. Um fator que deve ser considerado é que na prática as fluorescentes
tubulares apresentaram vida útil muito menor do que os fabricantes garantem, devido a um
sistema elétrico deficiente, e/ou a reatores de baixa qualidade, e/ou aos inúmeros acionamentos
do interruptor, que reduzem a durabilidade da lâmpada. Segundo relatos de eletricistas da
UTFPR, em média, uma lâmpada fluorescente é trocada a cada 4 meses, nesse caso o retorno
do investimento em LED é muito mais rápido, pois sua vida útil não reduz com o acionamento
dos interruptores.
Para o estudo em questão, a substituição das lâmpadas fluorescentes tubulares por
tubulares de LED, é viável. No entanto, não se pode afirmar que a troca é válida para todos os
fabricantes e modelos de fluorescentes e LEDs do mercado, pois há uma enorme variedade de
potências, preços e durabilidade. Deve-se sempre observar, além do preço, se o fluxo luminoso
se assemelha ao da lâmpada que se deseja substituir, se a potência do LED é realmente menor
55
(consequentemente, menor o consumo energético), se o tamanho da lâmpada e o encaixe são
compatíveis, compatibilizar a temperatura de cor, os índices de reprodução de cor, e em um
futuro muito próximo, se os LEDs possuem certificação de qualidade.
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
A) Interferências de níveis de iluminâncias inadequados e tremulação nos níveis produtividade;
B) Satisfação dos usuários com relação ao fluxo luminoso de lâmpadas de LED no ambiente de
trabalho;
C) Comparações do fluxo luminoso de lâmpadas tubulares de LED e tubulares fluorescentes
utilizando esfera integradora de Ulbricht, marcas existentes no software DIALux e luminária
sem refletor;
D) Estudo dos Índices de Reprodução de Cor de lâmpadas LED;
E) Descarte das lâmpadas LED;
F) Reavaliar o cálculo do payback incluindo os reajustes da taxa de energia elétrica e a
projeção de queda dos preços do LED.
56
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